fs/xfs/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_mount.h"
  25 #include "xfs_da_format.h"
  26 #include "xfs_da_btree.h"
  27 #include "xfs_inode.h"
  28 #include "xfs_trans.h"
  29 #include "xfs_inode_item.h"
  30 #include "xfs_bmap.h"
  31 #include "xfs_bmap_util.h"
  32 #include "xfs_error.h"
  33 #include "xfs_dir2.h"
  34 #include "xfs_dir2_priv.h"
  35 #include "xfs_ioctl.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37 #include "xfs_log.h"
  38 #include "xfs_icache.h"
  39 #include "xfs_pnfs.h"
  40
  41 #include <linux/dcache.h>
  42 #include <linux/falloc.h>
  43 #include <linux/pagevec.h>
  44 #include <linux/backing-dev.h>
  45
  46 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  47
  48 /*
  49  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  50  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  51  */
  52 static inline void
  53 xfs_rw_ilock(
  54         struct xfs_inode        *ip,
  55         int                     type)
  56 {
  57         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  58                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  59         xfs_ilock(ip, type);
  60 }
  61
  62 static inline void
  63 xfs_rw_iunlock(
  64         struct xfs_inode        *ip,
  65         int                     type)
  66 {
  67         xfs_iunlock(ip, type);
  68         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  69                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  70 }
  71
  72 static inline void
  73 xfs_rw_ilock_demote(
  74         struct xfs_inode        *ip,
  75         int                     type)
  76 {
  77         xfs_ilock_demote(ip, type);
  78         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  79                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  80 }
  81
  82 /*
  83  * xfs_iozero clears the specified range supplied via the page cache (except in
  84  * the DAX case). Writes through the page cache will allocate blocks over holes,
  85  * though the callers usually map the holes first and avoid them. If a block is
  86  * not completely zeroed, then it will be read from disk before being partially
  87  * zeroed.
  88  *
  89  * In the DAX case, we can just directly write to the underlying pages. This
  90  * will not allocate blocks, but will avoid holes and unwritten extents and so
  91  * not do unnecessary work.
  92  */
  93 int
  94 xfs_iozero(
  95         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  96         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  97         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  98 {
  99         struct page             *page;
 100         struct address_space    *mapping;
 101         int                     status = 0;
 102
 103
 104         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 105         do {
 106                 unsigned offset, bytes;
 107                 void *fsdata;
 108
 109                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 110                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 111                 if (bytes > count)
 112                         bytes = count;
 113
 114                 if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
 115                         status = dax_zero_page_range(VFS_I(ip), pos, bytes,
 116                                                      xfs_get_blocks_direct);
 117                         if (status)
 118                                 break;
 119                 } else {
 120                         status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 121                                                 AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 122                                                 &page, &fsdata);
 123                         if (status)
 124                                 break;
 125
 126                         zero_user(page, offset, bytes);
 127
 128                         status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes,
 129                                                 bytes, page, fsdata);
 130                         WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 131                         status = 0;
 132                 }
 133                 pos += bytes;
 134                 count -= bytes;
 135         } while (count);
 136
 137         return status;
 138 }
 139
 140 int
 141 xfs_update_prealloc_flags(
 142         struct xfs_inode        *ip,
 143         enum xfs_prealloc_flags flags)
 144 {
 145         struct xfs_trans        *tp;
 146         int                     error;
 147
 148         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 149         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 150         if (error) {
 151                 xfs_trans_cancel(tp);
 152                 return error;
 153         }
 154
 155         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 156         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 157
 158         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
 159                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 160                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 161                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 162                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 163         }
 164
 165         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
 166                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 167         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
 168                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 169
 170         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 171         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
 172                 xfs_trans_set_sync(tp);
 173         return xfs_trans_commit(tp);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 178  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 179  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 180  * on directories either.
 181  */
 182 STATIC int
 183 xfs_dir_fsync(
 184         struct file             *file,
 185         loff_t                  start,
 186         loff_t                  end,
 187         int                     datasync)
 188 {
 189         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 190         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 191         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 192
 193         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 194
 195         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 196         if (xfs_ipincount(ip))
 197                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 198         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 199
 200         if (!lsn)
 201                 return 0;
 202         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 203 }
 204
 205 STATIC int
 206 xfs_file_fsync(
 207         struct file             *file,
 208         loff_t                  start,
 209         loff_t                  end,
 210         int                     datasync)
 211 {
 212         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 213         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 214         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 215         int                     error = 0;
 216         int                     log_flushed = 0;
 217         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 218
 219         trace_xfs_file_fsync(ip);
 220
 221         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 222         if (error)
 223                 return error;
 224
 225         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 226                 return -EIO;
 227
 228         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 229
 230         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 231                 /*
 232                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 233                  * to flush the write cache the device used for file data
 234                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 235                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 236                  * an extending write.
 237                  */
 238                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 239                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 240                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 241                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 242         }
 243
 244         /*
 245          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 246          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 247          */
 248         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 249         if (xfs_ipincount(ip)) {
 250                 if (!datasync ||
 251                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 252                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 253         }
 254         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 255
 256         if (lsn)
 257                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 258
 259         /*
 260          * If we only have a single device, and the log force about was
 261          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 262          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 263          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 264          * commit.
 265          */
 266         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 267             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 268             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 269             !log_flushed)
 270                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 271
 272         return error;
 273 }
 274
 275 STATIC ssize_t
 276 xfs_file_read_iter(
 277         struct kiocb            *iocb,
 278         struct iov_iter         *to)
 279 {
 280         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 281         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 282         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 283         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 284         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 285         ssize_t                 ret = 0;
 286         int                     ioflags = 0;
 287         xfs_fsize_t             n;
 288         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 289
 290         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 291
 292         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 293                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 294         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 295                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 296
 297         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
 298                 xfs_buftarg_t   *target =
 299                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 300                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 301                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 302                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 303                         if (pos == i_size_read(inode))
 304                                 return 0;
 305                         return -EINVAL;
 306                 }
 307         }
 308
 309         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 310         if (n <= 0 || size == 0)
 311                 return 0;
 312
 313         if (n < size)
 314                 size = n;
 315
 316         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 317                 return -EIO;
 318
 319         /*
 320          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 321          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 322          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 323          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 324          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 325          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 326          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 327          * proceeed concurrently without serialisation.
 328          */
 329         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 330         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 331                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 332                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 333
 334                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 335                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 336                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 337                                                         pos, pos + size - 1);
 338                         if (ret) {
 339                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 340                                 return ret;
 341                         }
 342
 343                         /*
 344                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 345                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 346                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 347                          */
 348                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 349                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 350                                         (pos + size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 351                         WARN_ON_ONCE(ret);
 352                         ret = 0;
 353                 }
 354                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 355         }
 356
 357         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 358
 359         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 360         if (ret > 0)
 361                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 362
 363         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 364         return ret;
 365 }
 366
 367 STATIC ssize_t
 368 xfs_file_splice_read(
 369         struct file             *infilp,
 370         loff_t                  *ppos,
 371         struct pipe_inode_info  *pipe,
 372         size_t                  count,
 373         unsigned int            flags)
 374 {
 375         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 376         int                     ioflags = 0;
 377         ssize_t                 ret;
 378
 379         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 380
 381         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 382                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 383
 384         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 385                 return -EIO;
 386
 387         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 388
 389         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 390
 391         /* for dax, we need to avoid the page cache */
 392         if (IS_DAX(VFS_I(ip)))
 393                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 394         else
 395                 ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 396         if (ret > 0)
 397                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 398
 399         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 400         return ret;
 401 }
 402
 403 /*
 404  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 405  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 406  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 407  * garbage on the disk.
 408  */
 409 STATIC int                              /* error (positive) */
 410 xfs_zero_last_block(
 411         struct xfs_inode        *ip,
 412         xfs_fsize_t             offset,
 413         xfs_fsize_t             isize,
 414         bool                    *did_zeroing)
 415 {
 416         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 417         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 418         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 419         int                     zero_len;
 420         int                     nimaps = 1;
 421         int                     error = 0;
 422         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 423
 424         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 425         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 426         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 427         if (error)
 428                 return error;
 429
 430         ASSERT(nimaps > 0);
 431
 432         /*
 433          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 434          * is nothing to zero.
 435          */
 436         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 437                 return 0;
 438
 439         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 440         if (isize + zero_len > offset)
 441                 zero_len = offset - isize;
 442         *did_zeroing = true;
 443         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 448  *
 449  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 450  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 451  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 452  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 453  * allocated.
 454  *
 455  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 456  */
 457 int                                     /* error (positive) */
 458 xfs_zero_eof(
 459         struct xfs_inode        *ip,
 460         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 461         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
 462         bool                    *did_zeroing)
 463 {
 464         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 465         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 466         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 467         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 468         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 469         xfs_fileoff_t           zero_off;
 470         xfs_fsize_t             zero_len;
 471         int                     nimaps;
 472         int                     error = 0;
 473         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 474
 475         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 476         ASSERT(offset > isize);
 477
 478         /*
 479          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 480          *
 481          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 482          */
 483         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 484                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
 485                 if (error)
 486                         return error;
 487         }
 488
 489         /*
 490          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 491          * needing to be zeroed may exist.
 492          *
 493          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 494          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 495          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 496          * boundary.
 497          */
 498         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 499         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 500         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 501         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 502         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 503                 /*
 504                  * The size was only incremented on its last block.
 505                  * We took care of that above, so just return.
 506                  */
 507                 return 0;
 508         }
 509
 510         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 511         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 512                 nimaps = 1;
 513                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 514
 515                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 516                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 517                                           &imap, &nimaps, 0);
 518                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 519                 if (error)
 520                         return error;
 521
 522                 ASSERT(nimaps > 0);
 523
 524                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 525                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 526                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 527                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 528                         continue;
 529                 }
 530
 531                 /*
 532                  * There are blocks we need to zero.
 533                  */
 534                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 535                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 536
 537                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 538                         zero_len = offset - zero_off;
 539
 540                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 541                 if (error)
 542                         return error;
 543
 544                 *did_zeroing = true;
 545                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 546                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 547         }
 548
 549         return 0;
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Common pre-write limit and setup checks.
 554  *
 555  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 556  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 557  * if called for a direct write beyond i_size.
 558  */
 559 STATIC ssize_t
 560 xfs_file_aio_write_checks(
 561         struct kiocb            *iocb,
 562         struct iov_iter         *from,
 563         int                     *iolock)
 564 {
 565         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 566         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 567         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 568         ssize_t                 error = 0;
 569         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 570
 571 restart:
 572         error = generic_write_checks(iocb, from);
 573         if (error <= 0)
 574                 return error;
 575
 576         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
 577         if (error)
 578                 return error;
 579
 580         /*
 581          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 582          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 583          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 584          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 585          * having to redo all checks before.
 586          *
 587          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
 588          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
 589          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
 590          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
 591          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 592          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
 593          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 594          */
 595         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 596         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 597                 bool    zero = false;
 598
 599                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 600                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 601                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 602                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 603                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 604                         iov_iter_reexpand(from, count);
 605
 606                         /*
 607                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 608                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 609                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 610                          * DIO will have drained before we are given the
 611                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 612                          * no-op.
 613                          */
 614                         inode_dio_wait(inode);
 615                         goto restart;
 616                 }
 617                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
 618                 if (error)
 619                         return error;
 620         } else
 621                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 622
 623         /*
 624          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 625          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 626          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 627          * the pointless lock roundtrip.
 628          */
 629         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 630                 error = file_update_time(file);
 631                 if (error)
 632                         return error;
 633         }
 634
 635         /*
 636          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 637          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 638          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 639          */
 640         return file_remove_suid(file);
 641 }
 642
 643 /*
 644  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 645  *
 646  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 647  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 648  * follow locking changes and looping.
 649  *
 650  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 651  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 652  * pages are flushed out.
 653  *
 654  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 655  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 656  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 657  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 658  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 659  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 660  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 661  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 662  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 663  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 664  *
 665  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 666  * negative return values.
 667  */
 668 STATIC ssize_t
 669 xfs_file_dio_aio_write(
 670         struct kiocb            *iocb,
 671         struct iov_iter         *from)
 672 {
 673         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 674         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 675         struct inode            *inode = mapping->host;
 676         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 677         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 678         ssize_t                 ret = 0;
 679         int                     unaligned_io = 0;
 680         int                     iolock;
 681         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 682         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 683         loff_t                  end;
 684         struct iov_iter         data;
 685         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 686                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 687
 688         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 689         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
 690                 return -EINVAL;
 691
 692         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 693         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 694                 unaligned_io = 1;
 695
 696         /*
 697          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 698          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 699          * consider the EOF extension case here because
 700          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 701          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 702          */
 703         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 704                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 705         else
 706                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 707         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 708
 709         /*
 710          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 711          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 712          * we were waiting for the iolock.
 713          */
 714         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 715                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 716                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 717                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 718         }
 719
 720         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 721         if (ret)
 722                 goto out;
 723         count = iov_iter_count(from);
 724         pos = iocb->ki_pos;
 725         end = pos + count - 1;
 726
 727         if (mapping->nrpages) {
 728                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 729                                                    pos, end);
 730                 if (ret)
 731                         goto out;
 732                 /*
 733                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 734                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 735                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 736                  */
 737                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 738                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 739                                         end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 740                 WARN_ON_ONCE(ret);
 741                 ret = 0;
 742         }
 743
 744         /*
 745          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 746          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 747          */
 748         if (unaligned_io)
 749                 inode_dio_wait(inode);
 750         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 751                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 752                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 753         }
 754
 755         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 756
 757         data = *from;
 758         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
 759
 760         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
 761         if (mapping->nrpages) {
 762                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
 763                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 764                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 765         }
 766
 767         if (ret > 0) {
 768                 pos += ret;
 769                 iov_iter_advance(from, ret);
 770                 iocb->ki_pos = pos;
 771         }
 772 out:
 773         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 774
 775         /*
 776          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
 777          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
 778          */
 779         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
 780         return ret;
 781 }
 782
 783 STATIC ssize_t
 784 xfs_file_buffered_aio_write(
 785         struct kiocb            *iocb,
 786         struct iov_iter         *from)
 787 {
 788         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 789         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 790         struct inode            *inode = mapping->host;
 791         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 792         ssize_t                 ret;
 793         int                     enospc = 0;
 794         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 795
 796         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 797
 798         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 799         if (ret)
 800                 goto out;
 801
 802         /* We can write back this queue in page reclaim */
 803         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 804
 805 write_retry:
 806         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
 807                                       iocb->ki_pos, 0);
 808         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
 809         if (likely(ret >= 0))
 810                 iocb->ki_pos += ret;
 811
 812         /*
 813          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 814          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 815          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 816          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 817          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 818          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 819          * running at the same time.
 820          */
 821         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 822                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 823                 if (enospc)
 824                         goto write_retry;
 825         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 826                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 827
 828                 enospc = 1;
 829                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 830                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 831                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 832                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 833                 goto write_retry;
 834         }
 835
 836         current->backing_dev_info = NULL;
 837 out:
 838         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 839         return ret;
 840 }
 841
 842 STATIC ssize_t
 843 xfs_file_write_iter(
 844         struct kiocb            *iocb,
 845         struct iov_iter         *from)
 846 {
 847         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 848         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 849         struct inode            *inode = mapping->host;
 850         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 851         ssize_t                 ret;
 852         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 853
 854         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 855
 856         if (ocount == 0)
 857                 return 0;
 858
 859         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 860                 return -EIO;
 861
 862         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
 863                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 864         else
 865                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 866
 867         if (ret > 0) {
 868                 ssize_t err;
 869
 870                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 871
 872                 /* Handle various SYNC-type writes */
 873                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 874                 if (err < 0)
 875                         ret = err;
 876         }
 877         return ret;
 878 }
 879
 880 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 881                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 882                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 883                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 884
 885 STATIC long
 886 xfs_file_fallocate(
 887         struct file             *file,
 888         int                     mode,
 889         loff_t                  offset,
 890         loff_t                  len)
 891 {
 892         struct inode            *inode = file_inode(file);
 893         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 894         long                    error;
 895         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
 896         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 897         loff_t                  new_size = 0;
 898         bool                    do_file_insert = 0;
 899
 900         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 901                 return -EINVAL;
 902         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 903                 return -EOPNOTSUPP;
 904
 905         xfs_ilock(ip, iolock);
 906         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
 907         if (error)
 908                 goto out_unlock;
 909
 910         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 911         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 912
 913         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 914                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 915                 if (error)
 916                         goto out_unlock;
 917         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 918                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 919
 920                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 921                         error = -EINVAL;
 922                         goto out_unlock;
 923                 }
 924
 925                 /*
 926                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 927                  * in which case it is effectively a truncate operation
 928                  */
 929                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 930                         error = -EINVAL;
 931                         goto out_unlock;
 932                 }
 933
 934                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 935
 936                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 937                 if (error)
 938                         goto out_unlock;
 939         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 940                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 941
 942                 new_size = i_size_read(inode) + len;
 943                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 944                         error = -EINVAL;
 945                         goto out_unlock;
 946                 }
 947
 948                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
 949                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 950                         error = -EFBIG;
 951                         goto out_unlock;
 952                 }
 953
 954                 /* Offset should be less than i_size */
 955                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
 956                         error = -EINVAL;
 957                         goto out_unlock;
 958                 }
 959                 do_file_insert = 1;
 960         } else {
 961                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
 962
 963                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 964                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 965                         new_size = offset + len;
 966                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 967                         if (error)
 968                                 goto out_unlock;
 969                 }
 970
 971                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 972                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 973                 else
 974                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 975                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 976                 if (error)
 977                         goto out_unlock;
 978         }
 979
 980         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 981                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
 982
 983         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
 984         if (error)
 985                 goto out_unlock;
 986
 987         /* Change file size if needed */
 988         if (new_size) {
 989                 struct iattr iattr;
 990
 991                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 992                 iattr.ia_size = new_size;
 993                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 994                 if (error)
 995                         goto out_unlock;
 996         }
 997
 998         /*
 999          * Perform hole insertion now that the file size has been
1000          * updated so that if we crash during the operation we don't
1001          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1002          * the data that is contained within them.
1003          */
1004         if (do_file_insert)
1005                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1006
1007 out_unlock:
1008         xfs_iunlock(ip, iolock);
1009         return error;
1010 }
1011
1012
1013 STATIC int
1014 xfs_file_open(
1015         struct inode    *inode,
1016         struct file     *file)
1017 {
1018         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1019                 return -EFBIG;
1020         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1021                 return -EIO;
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 STATIC int
1026 xfs_dir_open(
1027         struct inode    *inode,
1028         struct file     *file)
1029 {
1030         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1031         int             mode;
1032         int             error;
1033
1034         error = xfs_file_open(inode, file);
1035         if (error)
1036                 return error;
1037
1038         /*
1039          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1040          * certain to have the next operation be a read there.
1041          */
1042         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1043         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1044                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1045         xfs_iunlock(ip, mode);
1046         return 0;
1047 }
1048
1049 STATIC int
1050 xfs_file_release(
1051         struct inode    *inode,
1052         struct file     *filp)
1053 {
1054         return xfs_release(XFS_I(inode));
1055 }
1056
1057 STATIC int
1058 xfs_file_readdir(
1059         struct file     *file,
1060         struct dir_context *ctx)
1061 {
1062         struct inode    *inode = file_inode(file);
1063         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1064         size_t          bufsize;
1065
1066         /*
1067          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1068          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1069          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1070          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1071          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1072          * physical blocks.
1073          *
1074          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1075          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1076          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1077          */
1078         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1079
1080         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1085  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1086  */
1087 enum {
1088         HOLE_OFF = 0,
1089         DATA_OFF,
1090 };
1091
1092 /*
1093  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1094  *
1095  * On success, return true and the offset argument will point to the
1096  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1097  * return false and keep the offset argument unchanged.
1098  */
1099 STATIC bool
1100 xfs_lookup_buffer_offset(
1101         struct page             *page,
1102         loff_t                  *offset,
1103         unsigned int            type)
1104 {
1105         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1106         bool                    found = false;
1107         struct buffer_head      *bh, *head;
1108
1109         bh = head = page_buffers(page);
1110         do {
1111                 /*
1112                  * Unwritten extents that have data in the page
1113                  * cache covering them can be identified by the
1114                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1115                  * buffers might have a mix of holes, data and
1116                  * unwritten extents - any buffer with valid
1117                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1118                  * on it.
1119                  */
1120                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1121                     buffer_uptodate(bh)) {
1122                         if (type == DATA_OFF)
1123                                 found = true;
1124                 } else {
1125                         if (type == HOLE_OFF)
1126                                 found = true;
1127                 }
1128
1129                 if (found) {
1130                         *offset = lastoff;
1131                         break;
1132                 }
1133                 lastoff += bh->b_size;
1134         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1135
1136         return found;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1141  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1142  * type for xfs_seek_hole_data().
1143  *
1144  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1145  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1146  * lookup pages.
1147  *
1148  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1149  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1150  * offset unchanged.
1151  */
1152 STATIC bool
1153 xfs_find_get_desired_pgoff(
1154         struct inode            *inode,
1155         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1156         unsigned int            type,
1157         loff_t                  *offset)
1158 {
1159         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1160         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1161         struct pagevec          pvec;
1162         pgoff_t                 index;
1163         pgoff_t                 end;
1164         loff_t                  endoff;
1165         loff_t                  startoff = *offset;
1166         loff_t                  lastoff = startoff;
1167         bool                    found = false;
1168
1169         pagevec_init(&pvec, 0);
1170
1171         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1172         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1173         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1174         do {
1175                 int             want;
1176                 unsigned        nr_pages;
1177                 unsigned int    i;
1178
1179                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1180                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1181                                           want);
1182                 /*
1183                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1184                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1185                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1186                  *
1187                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1188                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1189                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1190                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1191                  * that means there should be a hole between them.
1192                  */
1193                 if (nr_pages == 0) {
1194                         /* Data search found nothing */
1195                         if (type == DATA_OFF)
1196                                 break;
1197
1198                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1199                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1200                                 found = true;
1201                                 *offset = lastoff;
1202                         }
1203                         break;
1204                 }
1205
1206                 /*
1207                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1208                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1209                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1210                  */
1211                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1212                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1213                         found = true;
1214                         break;
1215                 }
1216
1217                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1218                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1219                         loff_t          b_offset;
1220
1221                         /*
1222                          * At this point, the page may be truncated or
1223                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1224                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1225                          * file mapping. However, page->index will not change
1226                          * because we have a reference on the page.
1227                          *
1228                          * Searching done if the page index is out of range.
1229                          * If the current offset is not reaches the end of
1230                          * the specified search range, there should be a hole
1231                          * between them.
1232                          */
1233                         if (page->index > end) {
1234                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1235                                         *offset = lastoff;
1236                                         found = true;
1237                                 }
1238                                 goto out;
1239                         }
1240
1241                         lock_page(page);
1242                         /*
1243                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1244                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1245                          * page.
1246                          */
1247                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1248                                 unlock_page(page);
1249                                 continue;
1250                         }
1251
1252                         if (!page_has_buffers(page)) {
1253                                 unlock_page(page);
1254                                 continue;
1255                         }
1256
1257                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1258                         if (found) {
1259                                 /*
1260                                  * The found offset may be less than the start
1261                                  * point to search if this is the first time to
1262                                  * come here.
1263                                  */
1264                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1265                                 unlock_page(page);
1266                                 goto out;
1267                         }
1268
1269                         /*
1270                          * We either searching data but nothing was found, or
1271                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1272                          * case, probably the next page contains the desired
1273                          * things, update the last offset to it so.
1274                          */
1275                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1276                         unlock_page(page);
1277                 }
1278
1279                 /*
1280                  * The number of returned pages less than our desired, search
1281                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1282                  * but we found a hole behind the last offset.
1283                  */
1284                 if (nr_pages < want) {
1285                         if (type == HOLE_OFF) {
1286                                 *offset = lastoff;
1287                                 found = true;
1288                         }
1289                         break;
1290                 }
1291
1292                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1293                 pagevec_release(&pvec);
1294         } while (index <= end);
1295
1296 out:
1297         pagevec_release(&pvec);
1298         return found;
1299 }
1300
1301 STATIC loff_t
1302 xfs_seek_hole_data(
1303         struct file             *file,
1304         loff_t                  start,
1305         int                     whence)
1306 {
1307         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1308         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1309         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1310         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1311         xfs_fsize_t             isize;
1312         xfs_fileoff_t           fsbno;
1313         xfs_filblks_t           end;
1314         uint                    lock;
1315         int                     error;
1316
1317         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1318                 return -EIO;
1319
1320         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1321
1322         isize = i_size_read(inode);
1323         if (start >= isize) {
1324                 error = -ENXIO;
1325                 goto out_unlock;
1326         }
1327
1328         /*
1329          * Try to read extents from the first block indicated
1330          * by fsbno to the end block of the file.
1331          */
1332         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1333         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1334
1335         for (;;) {
1336                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1337                 int                     nmap = 2;
1338                 unsigned int            i;
1339
1340                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1341                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1342                 if (error)
1343                         goto out_unlock;
1344
1345                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1346                 if (nmap == 0) {
1347                         error = -ENXIO;
1348                         goto out_unlock;
1349                 }
1350
1351                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1352                         offset = max_t(loff_t, start,
1353                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1354
1355                         /* Landed in the hole we wanted? */
1356                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1357                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1358                                 goto out;
1359
1360                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1361                         if (whence == SEEK_DATA &&
1362                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1363                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1364                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1365                                 goto out;
1366
1367                         /*
1368                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1369                          * for hole or data from page cache.
1370                          */
1371                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1372                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1373                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1374                                                         &offset))
1375                                         goto out;
1376                         }
1377                 }
1378
1379                 /*
1380                  * We only received one extent out of the two requested. This
1381                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1382                  */
1383                 if (nmap == 1) {
1384                         /*
1385                          * If we were looking for a hole, set offset to
1386                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1387                          * hole at the end of any file).
1388                          */
1389                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1390                                 offset = isize;
1391                                 break;
1392                         }
1393                         /*
1394                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1395                          */
1396                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1397                         error = -ENXIO;
1398                         goto out_unlock;
1399                 }
1400
1401                 ASSERT(i > 1);
1402
1403                 /*
1404                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1405                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1406                  */
1407                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1408                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1409                 if (start >= isize) {
1410                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1411                                 offset = isize;
1412                                 break;
1413                         }
1414                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1415                         error = -ENXIO;
1416                         goto out_unlock;
1417                 }
1418         }
1419
1420 out:
1421         /*
1422          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1423          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1424          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1425          * situation in particular.
1426          */
1427         if (whence == SEEK_HOLE)
1428                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1429         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1430
1431 out_unlock:
1432         xfs_iunlock(ip, lock);
1433
1434         if (error)
1435                 return error;
1436         return offset;
1437 }
1438
1439 STATIC loff_t
1440 xfs_file_llseek(
1441         struct file     *file,
1442         loff_t          offset,
1443         int             whence)
1444 {
1445         switch (whence) {
1446         case SEEK_END:
1447         case SEEK_CUR:
1448         case SEEK_SET:
1449                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1450         case SEEK_HOLE:
1451         case SEEK_DATA:
1452                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1453         default:
1454                 return -EINVAL;
1455         }
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1460  * ordering of:
1461  *
1462  * mmap_sem (MM)
1463  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1464  *     i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1465  *       page_lock (MM)
1466  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1467  */
1468
1469 /*
1470  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1471  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1472  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1473  * mapping.
1474  */
1475 STATIC int
1476 xfs_filemap_page_mkwrite(
1477         struct vm_area_struct   *vma,
1478         struct vm_fault         *vmf)
1479 {
1480         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1481         int                     ret;
1482
1483         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1484
1485         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1486         file_update_time(vma->vm_file);
1487         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1488
1489         if (IS_DAX(inode)) {
1490                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_direct,
1491                                     xfs_end_io_dax_write);
1492         } else {
1493                 ret = __block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1494                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1495         }
1496
1497         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1498         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1499
1500         return ret;
1501 }
1502
1503 STATIC int
1504 xfs_filemap_fault(
1505         struct vm_area_struct   *vma,
1506         struct vm_fault         *vmf)
1507 {
1508         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(vma->vm_file));
1509         int                     ret;
1510
1511         trace_xfs_filemap_fault(ip);
1512
1513         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1514         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(VFS_I(ip)))
1515                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1516
1517         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1518         ret = filemap_fault(vma, vmf);
1519         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1520
1521         return ret;
1522 }
1523
1524 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1525         .fault          = xfs_filemap_fault,
1526         .map_pages      = filemap_map_pages,
1527         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1528 };
1529
1530 STATIC int
1531 xfs_file_mmap(
1532         struct file     *filp,
1533         struct vm_area_struct *vma)
1534 {
1535         file_accessed(filp);
1536         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1537         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1538                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
1539         return 0;
1540 }
1541
1542 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1543         .llseek         = xfs_file_llseek,
1544         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1545         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1546         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1547         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1548         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1549 #ifdef CONFIG_COMPAT
1550         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1551 #endif
1552         .mmap           = xfs_file_mmap,
1553         .open           = xfs_file_open,
1554         .release        = xfs_file_release,
1555         .fsync          = xfs_file_fsync,
1556         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1557 };
1558
1559 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1560         .open           = xfs_dir_open,
1561         .read           = generic_read_dir,
1562         .iterate        = xfs_file_readdir,
1563         .llseek         = generic_file_llseek,
1564         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1565 #ifdef CONFIG_COMPAT
1566         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1567 #endif
1568         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1569 };